機械工程材料 金屬工藝學 教案

1、機械工程材料教案（2012-2013學年度第一學期）授課教師： 授課班級： 煙臺汽車工程職業(yè)學院一 本學期教學目的（一）基礎(chǔ)知識教學目標 1、掌握機械材料的微觀結(jié)構(gòu)，及其特征和特性。2、掌握機械材料的力學性能，并了解金屬的分類，及常用金屬。3、進行簡單的機械材料的熱處理工藝的設(shè)計。（二）能力教學目標1、培養(yǎng)學生綜合運用所學知識的能力。2、通過兩周的課程設(shè)計實習，鍛煉學生獨立思考，綜合分析及查閱工具書的能力，為以后走向工作崗位打好基礎(chǔ)。3、掌握各種實驗的實驗原理和方法，具備一定的進行實驗研究的能力。4、聯(lián)系實際教學，培養(yǎng)學生適應(yīng)生產(chǎn)需求的能力。（三）思想教育目標1、教師的職責是教書育人，在傳授知

2、識的同時，要對學生進行思想道德教育，使他們樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀。 2、在學生群體中促使其形成熱愛科學、實事求是的學風，教育學生要具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。3、幫助學生提高思想道德水平，在校期間養(yǎng)成熱愛學習、尊重老師、團結(jié)同學、以校為家的好習慣。二 提高教學質(zhì)量的措施1、認真鉆研教材，做到理論與實踐結(jié)合并做到運用自如。2、認真?zhèn)浜妹抗?jié)課，從大綱要求出發(fā)，給學生的實際問題、具體問題分析，認真對待，靈活運用教學方法、教具，調(diào)動學生的學習興趣。3、對學生嚴格要求，認真批改作業(yè)，對出現(xiàn)的問題及時糾正理論聯(lián)系實際，逐步提高學生理解解決實際問題的能力。 20122013年度第一學期教學計劃進度表任

3、課教師學 科任課班級所教學科的學期分配該科 共 1 冊 共 6 章（篇）版本機械工程材料11五年數(shù)控班該課程自第 1 學期到第 1 學期完成，共 1 個學期勞動社會保障出版社教 學 計 劃 進 程周次章節(jié)教 學 主 要 內(nèi) 容實 驗 實 習 說 明2模塊1測定螺栓的強度和塑性3車間實訓4車間實訓5車間實訓6國慶放假7車間實訓8模塊1.2-3測定工件的硬度；沖頭的沖擊韌性9模塊2.1了解金屬的晶體結(jié)構(gòu)10模塊2.2根據(jù)鐵碳合金相圖判斷碳素鋼的性能11模塊2.3-5識別碳素鋼的牌號；鑒別鋼的種類12模塊3.1了解鋼在加熱和冷卻時的組織轉(zhuǎn)變13模塊3.2-4對銼刀鍛造毛坯、絲杠、耐火材料模具進行熱處

4、理；14模塊4.1識別合金鋼的牌號15模塊4.2-5選擇制造塑料模具、螺紋車刀、機床絲杠的合金鋼16模塊5.1選擇制造減速器箱體的鑄鐵材料17模塊5.2選擇制造內(nèi)燃機曲軸的材料18模塊8.1-2齒輪類零件的選材及工藝分析19模塊8.3軸類零件的選材及工藝分析20期末復習21期末考試模塊：模塊一：金屬材料的力學性能課題：任務(wù)一：測定螺栓的強度和塑性教學目標專業(yè)能力目標掌握強度和塑性；方法能力目標準確辨認強度和塑性；社會能力目標1、培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的綜合能力；2、培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力。教學 重點：概念、表示方法教學 難點：概念、表示方法教學準備掛圖課型：理實一體課授課課時：2課時教學過

5、程教學內(nèi)容教學方法與手段時間1組織教學與導入清點人數(shù)、組織秩序，并導入項目課程。引入新課題：材料是人類生產(chǎn)和生活的物質(zhì)基礎(chǔ)，人類社會發(fā)展的歷史表明，生產(chǎn)技術(shù)的進步和生活水平的提高與新材料的應(yīng)用息息相關(guān)，每一種新材料的出現(xiàn)和應(yīng)用都使社會生產(chǎn)和生活發(fā)生重大的變化，并有力地推動人類文明的進步。講授法、討論法、5分鐘2資訊通過學生課后查閱資料，課堂上教師組織學生坐好，并進行補充知識內(nèi)容。一、強度1、定義：是指金屬抵抗塑性變形和籪裂的能力。強度是通過拉伸試驗測得的。2、拉伸試驗（1）試樣：圓形-長試樣：L0=10d0 短試樣：L0=5d0（2）力-伸長量曲線靜拉伸試驗應(yīng)力-應(yīng)變曲線（-曲線）= F/A0

6、 (MPa)=L/ L0 （%）A0試樣原始截面積(mm2)L0試樣標距長度l 彈性變形階段：OEl 屈服階段： EBl 強化階段： SBl 縮頸階段： BK從-曲線中可以得到兩個重要的力學性能指標：強度，塑性。比例極限：外力與變形成正比時的最大應(yīng)力。 p = Fp/So彈性極限：保持純彈性變形的最大應(yīng)力。 e = Fe/So屈服強度：產(chǎn)生屈服時的應(yīng)力（屈服點）。 s = Fs/So 用于有明顯屈服現(xiàn)象的材料條件屈服強度： 產(chǎn)生0.2%殘余伸長率時的應(yīng)力 用0.2表示?？估瓘姸龋翰牧蠑嗔亚白畲筝d荷時的應(yīng)力（強度極限）。 b = Fb/So二、塑性1、定義:是指籪裂前材料發(fā)生不可逆塑性變形的那里

7、。（籪裂前金屬材料產(chǎn)生永久變形的能力）2、常用的判據(jù)有：（也可通過拉伸試驗測得的。）l 斷后伸長率（延伸率）：是指試樣拉斷后，標距的伸長量與原始標距的百分比。 = ( Lk - L0 )/ L0 100%l 斷面收縮率 ：-是指試樣拉斷后，縮頸處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比。 = ( A0 - Ak )/A0 100%和越大，材料的塑性越好。塑性好的材料可用軋制、鍛造、沖壓等方法加工成形。講授法、學生討論法；實物演示15分鐘3計劃布置任務(wù)：教師布置任務(wù)：強度和塑性的概念，關(guān)系，應(yīng)用場合分組討論，小組交流：根據(jù)班級人數(shù)的不同，將學生分成8組，每組5-7人；各組依據(jù)布置的任務(wù)制定出項

8、目實施計劃，確定作圖步驟和順序；討論法、演示法；掛圖分析法5分鐘4決策學生：分組展示初步方案，相互討論，修改方案，確定最終講述方案。教師：對小組交流計劃情況予以分析總結(jié)，找出最優(yōu)計劃，并決策分組實施計劃。1、每組派出一名代表把自己的方案展示在黑板上，并且進行講解。2、多組學生進行互評，找出幾個方案的優(yōu)缺點。3、教師對學生的方案進行評價，找出每個方案的亮點及不足之處，并且選出制定較好的方案進行表揚。4、各組對自己的方案進行修正，確立最終方案。項目教學法；成果演示、討論法15分鐘5實施學生分組進行項目實施，教師要發(fā)揮指導作用。強度？概念？應(yīng)用場合？塑性？概念？應(yīng)用場合？項目教學法、實物操作25分鐘

9、6檢查在學生操作的整個過程中，教師要檢查?？磳W生的概念是否準確，原理是否明白，應(yīng)用場合分析是否準確。團體協(xié)作法5分鐘7評價學生分組展示操作成果，自評、互評。根據(jù)學生在整個課堂的表現(xiàn)，給于每一小組評分，例如部分小組有些同學非?；钴S，善于交流，因而帶動了整個小組的氣氛，每位同學都積極發(fā)表自己的觀點，其他同學認真聽取別人的觀點，最后取長補短，完成任務(wù)，很有團隊意識。評出最優(yōu)小組，并給于表揚，適當加分予以鼓勵。評價項目1組得分2組得分3組得分4組得分5組得分概念的準確性（20%）原理的準確性（30%）作業(yè)的準確性（35%）小組的積極性（15%）項目教學法；成果展示5分鐘8總結(jié)這一部分內(nèi)容同學們一定要下

10、大功夫，教師要考慮能讓學生更加明白，語言要通俗易懂，總結(jié)要簡明透徹。講授法5分鐘9作業(yè)1、完成本次課的課后相關(guān)作業(yè)2、準備下一任務(wù)的預習5分鐘課后小結(jié)： 本節(jié)課學生對于強度、塑性等概念有了基本了解，但是不能準確應(yīng)用到實際生活中，有待加強實踐練習。模塊：模塊一：金屬材料的力學性能課題：任務(wù)二：測定工件的硬度教學目標專業(yè)能力目標掌握硬度的概念；方法能力目標準確掌握硬度的概念，測定方法；社會能力目標1、培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的綜合能力；2、培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力。教學 重點：各種力學性能的概念及衡量指標。教學 難點：在實際應(yīng)用中各種材料硬度的測量方法。教學準備掛圖課型：理實一體課授課課時：2課時

11、教學過程教學內(nèi)容教學方法與手段時間1組織教學與導入清點人數(shù)、組織秩序，并導入項目課程。引入新課題：材料的硬度各不相同，如何表示？講授法、討論法、5分鐘2資訊通過學生課后查閱資料，課堂上教師組織學生坐好，并進行補充知識內(nèi)容。一、硬度1、定義：材料抵抗局部變形，尤其是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。硬度是衡量金屬軟硬程度的判據(jù)，硬度是通過硬度試驗測得的。一、布氏硬度原理： HBS（HBW） = F/A = 2F/DD - (D2-d2)1/2 （單位：kgf/mm2）采用淬火鋼球時，記為 HBS 采用硬質(zhì)合金鋼球時，記 為 HBW 當F的單位取N時，加系數(shù)0.102表示方法；格式：硬度值 HBS（HB

12、W）壓頭直徑/試驗力/保持時間例如： 120HBS10/1000/30布氏硬度特點：優(yōu)點：測量數(shù)值穩(wěn)定，準確缺點：操作慢，不適用批量生產(chǎn)和薄形件應(yīng)用：鑄鐵，有色金屬；退火、正火、調(diào)質(zhì)處理鋼當HBS<450時有效（HBW450-650）二、洛氏硬度原理： HR = (k-h) / 0.002 （無單位）對金剛石圓錐壓頭 k = 0.2 mm對鋼球壓頭 k = 0.26 mm洛氏硬度特點：優(yōu)點：操作簡便，壓痕小，用于成品和薄形件缺點：測量數(shù)值分散應(yīng)用：淬火鋼，調(diào)質(zhì)鋼生產(chǎn)零件 當HRC20-67時有效洛氏硬度分類：1、 表示方法：格式： 在符號前面寫出硬度值例如： 62 HRC三、維氏硬度1、

13、用兩相對夾角為136度的正四棱錐金剛石做壓頭2、試驗方法：用測量壓痕兩對角線長度d1和d2，求其平均值3、表示方法：格式：同布氏硬度例如：640HV30/204、優(yōu)缺點：試驗力小，壓痕深度淺，輪廓清晰，數(shù)字準確可靠，但試驗不夠簡便、迅速。5、應(yīng)用：廣泛用于測量金屬鍍層，薄片材料和化學熱處理的表面硬度；可測量從很軟到很硬的材料，不適于成批生產(chǎn)的常規(guī)試驗。講授法、學生討論法；實物演示15分鐘3計劃布置任務(wù)：教師布置任務(wù)：硬度的概念，關(guān)系，應(yīng)用場合分組討論，小組交流：根據(jù)班級人數(shù)的不同，將學生分成8組，每組5-7人；各組依據(jù)布置的任務(wù)制定出項目實施計劃，確定作圖步驟和順序；討論法、演示法；掛圖分析法

14、5分鐘4決策學生：分組展示初步方案，相互討論，修改方案，確定最終講述方案。教師：對小組交流計劃情況予以分析總結(jié)，找出最優(yōu)計劃，并決策分組實施計劃。1、每組派出一名代表把自己的方案展示在黑板上，并且進行講解。2、多組學生進行互評，找出幾個方案的優(yōu)缺點。3、教師對學生的方案進行評價，找出每個方案的亮點及不足之處，并且選出制定較好的方案進行表揚。4、各組對自己的方案進行修正，確立最終方案。項目教學法；成果演示、討論法15分鐘5實施學生分組進行項目實施，教師要發(fā)揮指導作用。硬度？概念？測定方法？項目教學法、實物操作25分鐘6檢查在學生操作的整個過程中，教師要檢查?？磳W生的概念是否準確，原理是否明白，應(yīng)

15、用場合分析是否準確。團體協(xié)作法5分鐘7評價學生分組展示操作成果，自評、互評。根據(jù)學生在整個課堂的表現(xiàn)，給于每一小組評分，例如部分小組有些同學非?；钴S，善于交流，因而帶動了整個小組的氣氛，每位同學都積極發(fā)表自己的觀點，其他同學認真聽取別人的觀點，最后取長補短，完成任務(wù)，很有團隊意識。評出最優(yōu)小組，并給于表揚，適當加分予以鼓勵。評價項目1組得分2組得分3組得分4組得分5組得分概念的準確性（20%）原理的準確性（30%）作業(yè)的準確性（35%）小組的積極性（15%）項目教學法；成果展示5分鐘8總結(jié)這一部分內(nèi)容同學們一定要下大功夫，教師要考慮能讓學生更加明白，語言要通俗易懂，總結(jié)要簡明透徹。講授法5分鐘

16、9作業(yè)1、完成本次課的課后相關(guān)作業(yè)2、準備下一任務(wù)的預習5分鐘課后小結(jié)： 本節(jié)課學生對于硬度概念有了基本了解，但是不能準確應(yīng)用到實際生活中，有待于課后加強對于實物的直觀了解和認識。模塊：模塊一：金屬材料的力學性能課題：任務(wù)三：測定工件的沖擊韌性教學目標專業(yè)能力目標掌握韌性的概念；方法能力目標準確掌握韌性的概念，測定方法；社會能力目標1、培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的綜合能力；2、培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力。教學 重點：韌性與疲勞強度的概念及力學性能判據(jù)教學 難點：在實際應(yīng)用中各種材料沖擊韌性的測量方法。教學準備掛圖課型：理實一體課授課課時：2課時教學過程教學內(nèi)容教學方法與手段時間1組織教學與導入清點

17、人數(shù)、組織秩序，并導入項目課程。引入新課題：材料的沖擊韌性各不相同，如何表示？講授法、討論法、5分鐘2資訊通過學生課后查閱資料，課堂上教師組織學生坐好，并進行補充知識內(nèi)容。一、韌性1、指金屬在斷裂前吸收變形能量的能力，表示了金屬材料抵抗沖擊的能力。2、國家標準現(xiàn)已規(guī)定采用AK（沖擊吸收功）3、方法：擺錘式?jīng)_擊試驗沖擊韌度：反應(yīng)了材料抵抗沖擊載荷的能力。k = Ak/A （J/cm2）Ak 沖擊功A 試樣缺口處截面積沖擊韌度對材料的意義：k對材料內(nèi)部缺陷很敏感（可用來鑒定材料的冶金質(zhì)量、熱加工質(zhì)量）k隨溫度降低而下降，可用來評定材料的冷脆疲勞強度定義：零件在循環(huán)應(yīng)力作用下，在一處或幾處產(chǎn)生局部永

18、久性累積損傷，經(jīng)一定循環(huán)次數(shù)后產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的過程，稱為疲勞。交變應(yīng)力：大小、方向隨時間周期性變化的應(yīng)力。重復應(yīng)力：方向不隨時間變化。疲勞現(xiàn)象：材料在交變載荷長期作用下，無明顯塑性變形就斷裂。疲勞曲線2、疲勞極限 材料經(jīng)無限多次應(yīng)力循環(huán)而不斷裂的最大應(yīng)力。它表示材料抵抗疲勞斷裂的能力。（純彎曲疲勞極限用-1表示）3、疲勞破壞的特征、疲勞斷裂時無明顯的宏觀朔性變形，斷裂前沒有預兆，而是突然破壞；、引起疲勞斷裂的應(yīng)力很低，常常低于材料的屈服點；、疲勞破壞的宏觀斷口由兩部分組成。4、判據(jù)：疲勞強度15、工程上用的疲勞強度是指在一定循環(huán)基數(shù)下不發(fā)生斷裂的最大應(yīng)力。講授法、學生討論法；實物演

19、示15分鐘3計劃布置任務(wù)：教師布置任務(wù)：沖擊韌性的概念，關(guān)系，應(yīng)用場合分組討論，小組交流：根據(jù)班級人數(shù)的不同，將學生分成8組，每組5-7人；各組依據(jù)布置的任務(wù)制定出項目實施計劃，確定作圖步驟和順序；討論法、演示法；掛圖分析法5分鐘4決策學生：分組展示初步方案，相互討論，修改方案，確定最終講述方案。教師：對小組交流計劃情況予以分析總結(jié)，找出最優(yōu)計劃，并決策分組實施計劃。1、每組派出一名代表把自己的方案展示在黑板上，并且進行講解。2、多組學生進行互評，找出幾個方案的優(yōu)缺點。3、教師對學生的方案進行評價，找出每個方案的亮點及不足之處，并且選出制定較好的方案進行表揚。4、各組對自己的方案進行修正，確立

20、最終方案。項目教學法；成果演示、討論法15分鐘5實施學生分組進行項目實施，教師要發(fā)揮指導作用。沖擊韌性？概念？測定方法？項目教學法、實物操作25分鐘6檢查在學生操作的整個過程中，教師要檢查?？磳W生的概念是否準確，原理是否明白，應(yīng)用場合分析是否準確。團體協(xié)作法5分鐘7評價學生分組展示操作成果，自評、互評。根據(jù)學生在整個課堂的表現(xiàn)，給于每一小組評分，例如部分小組有些同學非常活躍，善于交流，因而帶動了整個小組的氣氛，每位同學都積極發(fā)表自己的觀點，其他同學認真聽取別人的觀點，最后取長補短，完成任務(wù)，很有團隊意識。評出最優(yōu)小組，并給于表揚，適當加分予以鼓勵。評價項目1組得分2組得分3組得分4組得分5組得

21、分概念的準確性（20%）原理的準確性（30%）作業(yè)的準確性（35%）小組的積極性（15%）項目教學法；成果展示5分鐘8總結(jié)這一部分內(nèi)容同學們一定要下大功夫，教師要考慮能讓學生更加明白，語言要通俗易懂，總結(jié)要簡明透徹。講授法5分鐘9作業(yè)1、完成本次課的課后相關(guān)作業(yè)2、準備下一任務(wù)的預習5分鐘課后小結(jié)： 本節(jié)課學生對于工件的沖擊韌性有了初步認識，但是理解不夠準確，希望課后能增強對其概念的深入了解和掌握。模塊：模塊二：鐵碳合金課題：任務(wù)一：了解金屬的晶體結(jié)構(gòu)教學目標專業(yè)能力目標掌握金屬的晶體結(jié)構(gòu)；晶格類型；方法能力目標準確掌握晶格的概念，晶體的結(jié)構(gòu)特點；社會能力目標1、培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的綜

22、合能力；2、培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力。教學 重點：純金屬的晶格類型，合金的相結(jié)構(gòu)。教學 難點：金屬的晶體結(jié)構(gòu)。教學準備掛圖課型：理實一體課授課課時：2課時教學過程教學內(nèi)容教學方法與手段時間1組織教學與導入清點人數(shù)、組織秩序，并導入項目課程。引入新課題：固體材料按內(nèi)部原子聚集狀態(tài)不同，分為晶體和非晶體兩大類，而固態(tài)金屬與合金基本上都是晶體物質(zhì)。講授法、討論法、5分鐘2資訊通過學生課后查閱資料，課堂上教師組織學生坐好，并進行補充知識內(nèi)容。一、晶體結(jié)構(gòu)的基本知識1、晶體：內(nèi)部的原子按一定幾何形狀作有規(guī)則地重復排列。 如金剛石、固態(tài)金屬。非晶體：內(nèi)部的原子無規(guī)律地堆積在一起。 如瀝青、玻璃。 有固定熔點

23、，且具有各向同性。2、晶格與晶胞晶格：原子在晶體中規(guī)則排列方式的空間幾何圖形。晶胞：組成晶格的最基本的幾何單元。二、常見的晶格類型1、體心立方晶格：致密度68%鐵、鉻（Cr）、鎢（W）、鉬（Mo）、釩（V）2、面心立方晶格：致密度74%鐵、鋁（AI）、銅（Cu）、鎳（Ni）、金（Au）、銀（Ag）3、密排六方晶格：致密度74%鎂（Mg）、鋅（Zn）、鈹（Be）、TI晶格類型不同，原子排列的致密度也不同，晶格類型發(fā)生變化，將引起金屬體積與性能的變化。講授法、學生討論法；實物演示15分鐘3計劃布置任務(wù)：教師布置任務(wù)：晶體晶格的概念，關(guān)系，應(yīng)用場合分組討論，小組交流：根據(jù)班級人數(shù)的不同，將學生分成8

24、組，每組5-7人；各組依據(jù)布置的任務(wù)制定出項目實施計劃，確定作圖步驟和順序；討論法、演示法；掛圖分析法5分鐘4決策學生：分組展示初步方案，相互討論，修改方案，確定最終講述方案。教師：對小組交流計劃情況予以分析總結(jié)，找出最優(yōu)計劃，并決策分組實施計劃。1、每組派出一名代表把自己的方案展示在黑板上，并且進行講解。2、多組學生進行互評，找出幾個方案的優(yōu)缺點。3、教師對學生的方案進行評價，找出每個方案的亮點及不足之處，并且選出制定較好的方案進行表揚。4、各組對自己的方案進行修正，確立最終方案。項目教學法；成果演示、討論法15分鐘5實施學生分組進行項目實施，教師要發(fā)揮指導作用。多晶體結(jié)構(gòu)：1、單晶體：晶體

25、內(nèi)部晶格位向完全一致的晶體。2、多晶體：由許多晶粒組成的晶體。3、晶界：多晶體材料中相鄰晶粒的界面。4、顯微組織（或金相組織）；在顯微鏡下觀察到的各種晶粒的形態(tài)大小和分布等情況。一般金屬材料都是多晶體，由于多晶體是由許多位向不同的晶粒組成，其性能是位向不同晶粒的平均性能，故認為金屬是各向同性的。四、純金屬的實際晶體結(jié)構(gòu)晶體缺陷的類型：l 點缺陷：最常見的是晶格空位和間隙原子。l 線缺陷：常見的是各種類型的位錯。位錯的存在，以及位錯的數(shù)量對金屬的力學性能有很大影響，由于位錯密度增加，金屬的強度明顯提高。l 面缺陷：常見的是晶界和亞晶界。以上各種缺陷處及附近晶格均處于畸形狀態(tài)，直接影響到金屬的力學

26、性能，使金屬的強度、硬度有所提高。項目教學法、實物操作25分鐘6檢查在學生操作的整個過程中，教師要檢查。看學生的概念是否準確，原理是否明白，應(yīng)用場合分析是否準確。團體協(xié)作法5分鐘7評價學生分組展示操作成果，自評、互評。根據(jù)學生在整個課堂的表現(xiàn)，給于每一小組評分，例如部分小組有些同學非?；钴S，善于交流，因而帶動了整個小組的氣氛，每位同學都積極發(fā)表自己的觀點，其他同學認真聽取別人的觀點，最后取長補短，完成任務(wù)，很有團隊意識。評出最優(yōu)小組，并給于表揚，適當加分予以鼓勵。評價項目1組得分2組得分3組得分4組得分5組得分概念的準確性（20%）原理的準確性（30%）作業(yè)的準確性（35%）小組的積極性（15

27、%）項目教學法；成果展示5分鐘8總結(jié)這一部分內(nèi)容同學們一定要下大功夫，教師要考慮能讓學生更加明白，語言要通俗易懂，總結(jié)要簡明透徹。講授法5分鐘9作業(yè)1、完成本次課的課后相關(guān)作業(yè)2、準備下一任務(wù)的預習5分鐘課后小結(jié)： 本節(jié)課學生對于晶體和晶格有了基本了解，但是理解不夠深入透徹，有待結(jié)合實際生活，提高認識。模塊：模塊二：鐵碳合金課題：任務(wù)二：根據(jù)鐵碳合金相圖判斷碳素鋼的性能教學目標專業(yè)能力目標掌握鐵碳合金相圖的內(nèi)容，應(yīng)用；方法能力目標準確掌握鐵碳合金相圖的內(nèi)容，應(yīng)用場合；社會能力目標1、培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的綜合能力；2、培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力。教學 重點：鐵碳合金相圖的內(nèi)容，應(yīng)用場合。教學

28、 難點：鐵碳合金相圖的準確理解掌握。教學準備掛圖課型：理實一體課授課課時：2課時教學過程教學內(nèi)容教學方法與手段時間1組織教學與導入清點人數(shù)、組織秩序，并導入項目課程。引入新課題：固體材料按內(nèi)部原子聚集狀態(tài)不同，分為晶體和非晶體兩大類，而固態(tài)金屬與合金基本上都是晶體物質(zhì)。講授法、討論法、5分鐘2資訊通過學生課后查閱資料，課堂上教師組織學生坐好，并進行補充知識內(nèi)容。共晶相圖：AiSi PbSn PbSb Ag-Cu（1）相圖分析：共晶轉(zhuǎn)變：在一定溫度下，由一定成分的液相同時結(jié)晶出兩種固定成分的固相轉(zhuǎn)變。（2）典型合金的冷卻過程；以PbSn合金相圖為例 含錫量小于E點的合金含10%Sn合金 L L+

29、 +共晶合金（61.9%） L +亞共晶合金 L L+（+）+（ +）+相組分、組織組分在顯微鏡小，具有一定形狀特征的的部分：、（+）組織成分-在顯微組織中具有同樣特征的部分（3）重力偏析定義-由于密度不同而引起合金成分和組織不均勻的現(xiàn)象。危害-會降低合金的力學性能和加工工藝性能克服方法1 加快冷卻速度2 澆注時對液態(tài)合金加以攪拌3 在合金中加入某些元素合金的性能取決與合金的成分和組織，合金的某些工藝性能還與合金的竭盡特點有關(guān)，了解相圖與性能的聯(lián)系規(guī)律，就可以利用相圖大致判斷出不同成分合金的性能特點，并作為選用和配制合金，制訂工藝的依據(jù)。講授法、學生討論法；實物演示15分鐘3計劃布置任務(wù)：教師

30、布置任務(wù)：晶體晶格的概念，關(guān)系，應(yīng)用場合分組討論，小組交流：根據(jù)班級人數(shù)的不同，將學生分成8組，每組5-7人；各組依據(jù)布置的任務(wù)制定出項目實施計劃，確定作圖步驟和順序；討論法、演示法；掛圖分析法5分鐘4決策學生：分組展示初步方案，相互討論，修改方案，確定最終講述方案。教師：對小組交流計劃情況予以分析總結(jié)，找出最優(yōu)計劃，并決策分組實施計劃。1、每組派出一名代表把自己的方案展示在黑板上，并且進行講解。2、多組學生進行互評，找出幾個方案的優(yōu)缺點。3、教師對學生的方案進行評價，找出每個方案的亮點及不足之處，并且選出制定較好的方案進行表揚。4、各組對自己的方案進行修正，確立最終方案。項目教學法；成果演示

31、、討論法15分鐘5實施學生分組進行項目實施，教師要發(fā)揮指導作用。合金力學性能與相圖的關(guān)系：1、一般形成單相固溶體的合金具有較好的綜合力學性能，但達到的強度、硬度有限。2、對于形成復相組織的合金，在共晶點處，強度和硬度可達到最高值。合金鑄造性能與相圖的關(guān)系：鑄造性能主要是指液態(tài)合金的流動性以及產(chǎn)生縮孔的傾向性等。鑄造合金的成分常取共晶成分或在其附近的合金。項目教學法、實物操作25分鐘6檢查在學生操作的整個過程中，教師要檢查。看學生的概念是否準確，原理是否明白，應(yīng)用場合分析是否準確。團體協(xié)作法5分鐘7評價學生分組展示操作成果，自評、互評。根據(jù)學生在整個課堂的表現(xiàn)，給于每一小組評分，例如部分小組有些

32、同學非?；钴S，善于交流，因而帶動了整個小組的氣氛，每位同學都積極發(fā)表自己的觀點，其他同學認真聽取別人的觀點，最后取長補短，完成任務(wù)，很有團隊意識。評出最優(yōu)小組，并給于表揚，適當加分予以鼓勵。評價項目1組得分2組得分3組得分4組得分5組得分概念的準確性（20%）原理的準確性（30%）作業(yè)的準確性（35%）小組的積極性（15%）項目教學法；成果展示5分鐘8總結(jié)這一部分內(nèi)容同學們一定要下大功夫，教師要考慮能讓學生更加明白，語言要通俗易懂，總結(jié)要簡明透徹。講授法5分鐘9作業(yè)1、完成本次課的課后相關(guān)作業(yè)2、準備下一任務(wù)的預習5分鐘課后小結(jié)： 本節(jié)課學生對于鉄碳合金相圖有了基本的認識，要求學生重點掌握鉄碳

33、合金相圖的應(yīng)用，大部分學生掌握較好，少數(shù)學生對于其性能理解不夠準確，有待加強。模塊：模塊二：鐵碳合金課題：任務(wù)三、四、五：碳素鋼牌號；銼刀碳素鋼；鋼的種類教學目標專業(yè)能力目標掌握碳素鋼的牌號、應(yīng)用范圍；方法能力目標準確掌握鐵碳合金相圖的內(nèi)容，碳素鋼的牌號、應(yīng)用范圍；社會能力目標1、培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的綜合能力；2、培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力。教學 重點：鐵碳合金相圖應(yīng)用場合，碳素鋼的牌號、應(yīng)用范圍教學 難點：鐵碳合金相圖應(yīng)用場合，碳素鋼的牌號、應(yīng)用范圍教學準備掛圖課型：理實一體課授課課時：2課時教學過程教學內(nèi)容教學方法與手段時間1組織教學與導入清點人數(shù)、組織秩序，并導入項目課程。引入新課題

34、：鋼是指以鐵為主要元素，含碳量在2.11%以下，并含有其他元素的材料講授法、討論法、5分鐘2資訊通過學生課后查閱資料，課堂上教師組織學生坐好，并進行補充知識內(nèi)容。按化學成分可分為：非合金鋼、低合金鋼和合金鋼.碳鋼是指W 并含有少量Si、Mn、P、S等雜質(zhì)的鐵碳合金。性能：是具有良好的力學性能和良好的工藝性能，切價格低廉。一、 雜質(zhì)元素對碳鋼性能的影響1、錳：有益元素（1）較好的脫氧能力 （2）生成MnS，減輕硫的有害作用 （3）熔于F產(chǎn)生固溶強化2、硅：有益元素（1）與FeO生成爐渣，消除FeO對鋼質(zhì)量影響 （2）熔入F產(chǎn)生固溶強化3、硫：有害元素 產(chǎn)生熱脆4、磷：有害元素 產(chǎn)生冷脆二、碳鋼的

35、分類1、按鋼的含碳量分；低碳鋼：0.0218%<Wc<0.25%中碳鋼：0.25%< Wc<0.6%高碳鋼：0.6%< Wc<2.11%1、 按鋼的主要質(zhì)量等級分；普通質(zhì)量碳鋼優(yōu)質(zhì)碳鋼特殊質(zhì)量碳鋼2、 按鋼的用途分碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素工具鋼3、 按冶煉方法分轉(zhuǎn)爐鋼電爐鋼4、 按冶煉時脫氧程度分沸騰鋼鎮(zhèn)定鋼半鎮(zhèn)定鋼講授法、學生討論法；實物演示15分鐘3計劃布置任務(wù)：教師布置任務(wù)：晶體晶格的概念，關(guān)系，應(yīng)用場合分組討論，小組交流：根據(jù)班級人數(shù)的不同，將學生分成8組，每組5-7人；各組依據(jù)布置的任務(wù)制定出項目實施計劃，確定作圖步驟和順序；討論法、演示法；掛圖分析法5分鐘

36、4決策學生：分組展示初步方案，相互討論，修改方案，確定最終講述方案。教師：對小組交流計劃情況予以分析總結(jié)，找出最優(yōu)計劃，并決策分組實施計劃。1、每組派出一名代表把自己的方案展示在黑板上，并且進行講解。2、多組學生進行互評，找出幾個方案的優(yōu)缺點。3、教師對學生的方案進行評價，找出每個方案的亮點及不足之處，并且選出制定較好的方案進行表揚。4、各組對自己的方案進行修正，確立最終方案。項目教學法；成果演示、討論法15分鐘5實施學生分組進行項目實施，教師要發(fā)揮指導作用。碳鋼的牌號、性能和應(yīng)用1、結(jié)構(gòu)鋼 牌號格式：Q+屈服點數(shù)值、質(zhì)量等級、脫氧方法例：Q235A質(zhì)量等級A、B、C、D脫氧方式F、b、Z、T

37、Z2、碳素結(jié)構(gòu)鋼（1）分類：高級優(yōu)質(zhì)鋼、特級優(yōu)質(zhì)鋼（2）牌號格式：用兩位數(shù)表示（表示平均含碳量的萬分數(shù)） 例 65Mn 08F 15M3、工具鋼Wc=0.65%-1.25% 用來制作低速切削刃具，以及對熱處理變形要求低的一般模具，低精度量具。 牌號格式：T+數(shù)值（表示平均含碳量的千分數(shù)） 例T8 T10A T8Mn4、鑄鋼Wc=0.15%-0.6% 用來制作形狀復雜,難以進行鍛造或切削加工,且要求較高強度和韌性的零件牌號格式：（1）ZG第一組數(shù)值（屈服點的最低值）-第二組數(shù)值（抗拉強度的最低值）例ZG340-640（2）ZG數(shù)字（平均含碳量的萬分數(shù)）主要合金元素符號及其含碳量的百分數(shù)例ZG15

38、Cr1mo1V項目教學法、實物操作25分鐘6檢查在學生操作的整個過程中，教師要檢查。看學生的概念是否準確，原理是否明白，應(yīng)用場合分析是否準確。團體協(xié)作法5分鐘7評價學生分組展示操作成果，自評、互評。根據(jù)學生在整個課堂的表現(xiàn)，給于每一小組評分，例如部分小組有些同學非?；钴S，善于交流，因而帶動了整個小組的氣氛，每位同學都積極發(fā)表自己的觀點，其他同學認真聽取別人的觀點，最后取長補短，完成任務(wù)，很有團隊意識。評出最優(yōu)小組，并給于表揚，適當加分予以鼓勵。評價項目1組得分2組得分3組得分4組得分5組得分概念的準確性（20%）原理的準確性（30%）作業(yè)的準確性（35%）小組的積極性（15%）項目教學法；成果

39、展示5分鐘8總結(jié)這一部分內(nèi)容同學們一定要下大功夫，教師要考慮能讓學生更加明白，語言要通俗易懂，總結(jié)要簡明透徹。講授法5分鐘9作業(yè)1、完成本次課的課后相關(guān)作業(yè)2、準備下一任務(wù)的預習5分鐘課后小結(jié)： 本節(jié)課學生對于合金鋼的牌號，選擇，用途等有了初步了解，但對于其在工作場合的準確應(yīng)用不能準確判定，有待提高。模塊：模塊三：鋼的熱處理課題：任務(wù)一 了解鋼在加熱和冷卻時的組織轉(zhuǎn)變教學目標專業(yè)能力目標掌握鋼在加熱或冷卻時的組織轉(zhuǎn)變；方法能力目標準確掌握鋼的退火、正火、淬火、回火及表面熱處理的目的、方法及應(yīng)用；社會能力目標1、培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的綜合能力；2、培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力。教學 重點：鋼的退

40、火、正火、淬火、回火及表面熱處理的應(yīng)用教學 難點：鋼的退火、正火、淬火、回火及表面熱處理的應(yīng)用教學準備掛圖課型：理實一體課授課課時：2課時教學過程教學內(nèi)容教學方法與手段時間1組織教學與導入清點人數(shù)、組織秩序，并導入項目課程。引入新課題：熱處理：是指采用適當方式對金屬材料或工件進行加熱和冷卻，以獲得預期結(jié)構(gòu)性能的工藝方法。講授法、討論法、5分鐘2資訊通過學生課后查閱資料，課堂上教師組織學生坐好，并進行補充知識內(nèi)容。熱處理：是指采用適當方式對金屬材料或工件進行加熱和冷卻，以獲得預期結(jié)構(gòu)性能的工藝方法。l 特點：在固態(tài)下，只改變工件的組織，不改變形狀和尺寸。l 目的：改善材料的使用、工藝性能。l 基

41、本過程：加熱 保溫 冷卻l 分類：1、普通熱處理退火、正火、淬火、回火2、表面熱處理表面淬火、化學熱處理 分類：（1）整體熱處理：退火、正火、淬火、回火（2）表面熱處理：感應(yīng)淬火、火焰淬火（3）化學熱處理：滲碳、滲氮、碳氮共滲要了解各種熱處理的工藝方法，必須首先研究鋼中加熱和冷卻過程中組織變化的規(guī)律。實際加熱和冷卻時的相變點：平衡時 A1 A3 Acm加熱時Ac1 Ac3 Accm冷卻時 Ar1 Ar3 Arcm講授法、學生討論法；實物演示15分鐘3計劃布置任務(wù)：教師布置任務(wù)：晶體晶格的概念，關(guān)系，應(yīng)用場合分組討論，小組交流：根據(jù)班級人數(shù)的不同，將學生分成8組，每組5-7人；各組依據(jù)布置的任務(wù)

42、制定出項目實施計劃，確定作圖步驟和順序；討論法、演示法；掛圖分析法5分鐘4決策學生：分組展示初步方案，相互討論，修改方案，確定最終講述方案。教師：對小組交流計劃情況予以分析總結(jié)，找出最優(yōu)計劃，并決策分組實施計劃。1、每組派出一名代表把自己的方案展示在黑板上，并且進行講解。2、多組學生進行互評，找出幾個方案的優(yōu)缺點。3、教師對學生的方案進行評價，找出每個方案的亮點及不足之處，并且選出制定較好的方案進行表揚。4、各組對自己的方案進行修正，確立最終方案。項目教學法；成果演示、討論法15分鐘5實施學生分組進行項目實施，教師要發(fā)揮指導作用。碳鋼的牌號、性能和應(yīng)用1、結(jié)構(gòu)鋼 牌號格式：Q+屈服點數(shù)值、質(zhì)量

43、等級、脫氧方法例：Q235A質(zhì)量等級A、B、C、D脫氧方式F、b、Z、TZ2、碳素結(jié)構(gòu)鋼（1）分類：高級優(yōu)質(zhì)鋼、特級優(yōu)質(zhì)鋼（2）牌號格式：用兩位數(shù)表示（表示平均含碳量的萬分數(shù)） 例 65Mn 08F 15M3、工具鋼Wc=0.65%-1.25% 用來制作低速切削刃具，以及對熱處理變形要求低的一般模具，低精度量具。 牌號格式：T+數(shù)值（表示平均含碳量的千分數(shù)） 例T8 T10A T8Mn4、鑄鋼Wc=0.15%-0.6% 用來制作形狀復雜,難以進行鍛造或切削加工,且要求較高強度和韌性的零件牌號格式：（1）ZG第一組數(shù)值（屈服點的最低值）-第二組數(shù)值（抗拉強度的最低值）例ZG340-640（2）Z

44、G數(shù)字（平均含碳量的萬分數(shù)）主要合金元素符號及其含碳量的百分數(shù)例ZG15Cr1mo1V項目教學法、實物操作25分鐘6檢查在學生操作的整個過程中，教師要檢查?？磳W生的概念是否準確，原理是否明白，應(yīng)用場合分析是否準確。團體協(xié)作法5分鐘7評價學生分組展示操作成果，自評、互評。根據(jù)學生在整個課堂的表現(xiàn)，給于每一小組評分，例如部分小組有些同學非?；钴S，善于交流，因而帶動了整個小組的氣氛，每位同學都積極發(fā)表自己的觀點，其他同學認真聽取別人的觀點，最后取長補短，完成任務(wù)，很有團隊意識。評出最優(yōu)小組，并給于表揚，適當加分予以鼓勵。評價項目1組得分2組得分3組得分4組得分5組得分概念的準確性（20%）原理的準確

45、性（30%）作業(yè)的準確性（35%）小組的積極性（15%）項目教學法；成果展示5分鐘8總結(jié)這一部分內(nèi)容同學們一定要下大功夫，教師要考慮能讓學生更加明白，語言要通俗易懂，總結(jié)要簡明透徹。講授法5分鐘9作業(yè)1、完成本次課的課后相關(guān)作業(yè)2、準備下一任務(wù)的預習5分鐘課后小結(jié)： 本節(jié)課學生對于鋼的熱處理工藝有了初步認識，如正火、退火等，但是學生不能夠準確掌握何時何地選擇何種工藝，有待加強聯(lián)系實際的能力。模塊：模塊三：鋼的熱處理課題：任務(wù)二、三、四：銼刀毛坯進行熱處理；絲杠調(diào)質(zhì)處理教學目標專業(yè)能力目標掌握鋼的淬透性，熱處理，調(diào)質(zhì)處理；熟悉鋼的表面熱處理的常用方法；方法能力目標準確掌握鋼的淬透性，熱處理，調(diào)質(zhì)

46、處理；社會能力目標1、培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的綜合能力；2、培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力。教學 重點：掌握鋼的淬透性，熱處理，調(diào)質(zhì)處理教學 難點：掌握鋼的淬透性，熱處理，調(diào)質(zhì)處理教學準備掛圖課型：理實一體課授課課時：2課時教學過程教學內(nèi)容教學方法與手段時間1組織教學與導入清點人數(shù)、組織秩序，并導入項目課程。引入新課題：鋼的淬透性？講授法、討論法、5分鐘2資訊通過學生課后查閱資料，課堂上教師組織學生坐好，并進行補充知識內(nèi)容。一、鋼的淬透性（1）淬透性的概念淬透性 鋼淬火時獲得M的能力。（用規(guī)定條件下淬硬層深度表示）淬硬層深度：表面到半M組織的距離。淬硬層深，淬透性好淬硬性鋼淬火時所能達到的最高硬度

47、能力。概念區(qū)別：淬透性是鋼本身的固有屬性，取決于C曲線位置實際淬硬層深度與工件形狀、大小、冷卻介質(zhì)、淬透性有關(guān)淬硬性主要取決于M中的含碳量（2）淬透性的應(yīng)用1、大截面、形狀復雜、受動載荷的零件（重要齒輪、彈簧）淬透性好的鋼2、受彎曲、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力及表面耐磨的零件（軸）淬透性中等鋼3、受交變應(yīng)力和振動的彈簧4、焊接件淬透性差的鋼齒輪、凸輪的力學性能要求：表面：硬，耐磨，耐疲勞M心部：塑，韌，耐沖擊F，P解決思路：選材低淬透性材料工藝只改變表層組織表面淬火同時改變表層組織、成分化學熱處理講授法、學生討論法；實物演示15分鐘3計劃布置任務(wù)：教師布置任務(wù)：晶體晶格的概念，關(guān)系，應(yīng)用場合分組討論，小組交流：根據(jù)班級人數(shù)的不同，將學生分成8組，每組5-7人；各組依據(jù)布置的任務(wù)制定出項目實施計劃，確定作圖步驟和順序；討論法、演示法；掛圖分析法5分鐘4決策學生：分組展示初步方案，相互討論，修改方案，確定最終講述方案。教師：對小組交流計劃情況予以分析總結(jié)，找出最優(yōu)計劃，并決策分組實施計劃。1、每組派出一名代表把自己的方案展示在黑板上，并且進行講解